典型齒輪零件加工工藝分析

1、典型齒輪零件加工工藝分析圓柱齒輪加工工藝過(guò)程常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀、精度等級(jí)、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同而采用不同的工藝方案。下面列出兩個(gè)精度要求不同的齒輪典型工藝過(guò)程供分析比較。一、普通精度齒輪加工工藝分析（一）工藝過(guò)程分析圖示為一雙聯(lián)齒輪，材料為40Cr,精度為766級(jí)，其加工工藝過(guò)程見表1。從表中可見，齒輪加工工藝過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準(zhǔn)修正及齒形精加工等。/loJE雙聯(lián)齒輪齒號(hào)III齒號(hào)III模數(shù)|22基節(jié)偏差±0.015±0,016癱2842齒形公差0.0170.018精度等級(jí)7GKUL齒向公差0,0170.

2、017公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量口.。390.024公法線平均長(zhǎng)度21.36口一040527.60-0.。5齒圈徑向跳動(dòng)0.0500.042跨齒敷45雙聯(lián)齒輪加工工藝過(guò)程序號(hào)工序內(nèi)容定住基準(zhǔn)1t毛名鍛?zhàn)?外圓及端面?；鹂蜍囃鈬杓岸送撸坝H量拈輯在犍底孔至尺，中：QY12在梯孔及人面4性在齷孔右帽孔及D面E柞工當(dāng)毛利右鍵孔及&面e花鍵孔及端面上芯軸，靖車蚱圍.端面表掩至要求7愴蛤左鍵孔及上面烹布律札及匕面淀曲=：蜜第尿童1U說(shuō)C族誨(z=26)：黑剃余量JiqfQOE湎在攆孔及匕面單倒角EI、：Ifil2r牙知在譙孔及£面-11讓工太毛刺12剃齒(z=42)：公注質(zhì)長(zhǎng)度三尺寸上限13利齒

3、(7=)彳用奧旅角度為中的用向布齒后公法時(shí)卡度至尺寸上限羽齒部高頊衿火，Gb2推力師齒總檢入庫(kù)加工的第一階段是齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。由于齒輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時(shí)采用的定位基準(zhǔn)(孔和端面)的精度有著直接的關(guān)系，所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。第二階段是齒形的加工。對(duì)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪的最后加工階段，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來(lái)。對(duì)于需要淬硬的齒輪，必

4、須在這個(gè)階段中加工出能滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。應(yīng)予以特別注意。加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面達(dá)到規(guī)定的硬度要求。加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個(gè)階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過(guò)淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到最終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面（孔和端面）進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)產(chǎn)生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量

5、分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。（二）定位基準(zhǔn)的確定定位基準(zhǔn)的精度對(duì)齒形加工精度有直接的影響。軸類齒輪的齒形加工一般選擇頂尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒輪多選擇齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常采用兩種定位基準(zhǔn)。1）內(nèi)孔和端面定位選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，既符合“基準(zhǔn)重合”原則，又能使齒形加工等工序基準(zhǔn)統(tǒng)一，只要嚴(yán)格控制內(nèi)孔精度，在專用芯軸上定位時(shí)不需要找正。故生產(chǎn)率高，廣泛用于成批生產(chǎn)中。2）外圓和端面定位齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用找正外圓來(lái)決定孔中心位置，故要求齒坯外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)要小。因找正效率低，一般用于單件小批生產(chǎn)。（三）齒端加工如圖所

6、示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸在齒輪傳動(dòng)向滑動(dòng)時(shí)容易進(jìn)入嚙合。倒棱可去除齒端的銳邊，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后很脆,中易崩裂。（。倒按用銃刀進(jìn)行齒端倒圓，如圖919所示。倒圓時(shí)，銃刀在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿圓弧作往復(fù)擺動(dòng)（每加工一齒往復(fù)擺動(dòng)一次）。加工完一個(gè)齒后工件沿徑向退出，分度后再送進(jìn)加工下一個(gè)齒端。圖979齒端倒圓加工示意齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。（四）精基準(zhǔn)修正齒輪淬火后基準(zhǔn)孔產(chǎn)生變形，為保證齒形精加工質(zhì)量，對(duì)基準(zhǔn)孔必須給予修正。對(duì)外徑定心的花鍵孔齒輪，通常用花鍵推刀修正。推孔時(shí)要防止歪斜，有的工廠采用加長(zhǎng)推刀前引導(dǎo)來(lái)防止歪

7、斜，已取得較好效果。對(duì)圓柱孔齒輪的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生產(chǎn)率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精度高，但生產(chǎn)率低，對(duì)于整體淬火后內(nèi)孔變形大硬度高的齒輪，或內(nèi)孔較大、厚度較薄的齒輪，則以磨孔為宜。磨孔時(shí)一般以齒輪分度圓定心，如圖9-20所示，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動(dòng)較小，對(duì)以后磨齒或琦齒有利。為提高生產(chǎn)率，有的工廠以金剛鎮(zhèn)代替磨孔也取得了較好的效果。圖9-20齒輪分度圓定心示意二、高精度齒輪加工工藝特點(diǎn)（一）高精度齒輪加工工藝路線圖921所示為一高精度齒輪，材料為40Cr,精度為655級(jí)，其工藝路線見表97。序號(hào)13111213環(huán)內(nèi)容毛運(yùn)鍛造TP火快年外醫(yī)及端面，冒余量l.5Zmr,拈慳在蛙

8、蒞九至尺，邛二（HIZ及在健獨(dú)作工去毛弟I上芯推，精車外國(guó)，湍面及神至要求檢驗(yàn)演也42）,曾利兼重L.U.1U2斑齒（m=2S）t雷利象星匚工4個(gè)口.Dtg凰角（I、：1齒出牙不讓工大毛剌剃I齒z=42）,公法意長(zhǎng)度三尺寸上限荊咳t7=9Rl.誄甥就旋福度為5"的用嚙口和自后公法蛙長(zhǎng)度定尺寸上限內(nèi)部高須沿火工G52推力I行曲總一檢入庫(kù)定位基推外圜良揣面rf3nH12fLATi在逑孔及A面左鍵孔及口面右德孔及K面花健兒及瑞面在鍵孔及上面右鍵孔及A面在犍丸及NE在誕孔及A面模數(shù)3,5基節(jié)累積謾差0.045齒向公差0,007齒數(shù);63基節(jié)極限偏差±0*0066公法線平均長(zhǎng)度70.

9、130-0.05精度等級(jí)555KM齒形公差0,007跨齒數(shù)7（二）高精度齒輪加工工藝特點(diǎn)（1）定位基準(zhǔn)的精度要求較高由圖9-21可見，作為定位基準(zhǔn)的內(nèi)孔其尺寸精度標(biāo)注為。85H5,基準(zhǔn)端面的粗糙度較細(xì)，為Ra1.6m,它對(duì)基準(zhǔn)孔的跳動(dòng)為0.014mm,這幾項(xiàng)均比一般精度的齒輪要求為高，因此，在齒坯加工中，除了要注意控制端面與內(nèi)孔的垂直度外，尚需留一定的余量進(jìn)行精加工。精加工孔和端面采用磨削，先以齒輪分度圓和端面作為定位基準(zhǔn)磨孔，再以孔為定位基準(zhǔn)磨端面，控制端面跳動(dòng)要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的精確度。高精度齒輪加工工藝過(guò)程序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1毛坯鍛造外圓及端面2正火外圓及端面3粗車各部分，留余量1,5-2蛆內(nèi)孔及4面4精車各部分，內(nèi)孔至甲也.總長(zhǎng)曾加工余量Q.2即，其余至尺寸內(nèi)孔及A面5檢驗(yàn)內(nèi)亂找正用）及泡面6滋齒齒厚留磨加工余量。100.15m）力度圓和A面（找正用）7倒角內(nèi)孔g鉗工去毛剌9W111213齒部高頻淬火：G52標(biāo)鍵楷磨內(nèi)孔至班5H5靠磨大端且